Wstecz do przodu
Uwaga! Podgląd slajdu służy wyłącznie do celów informacyjnych i może nie przedstawiać pełnego zakresu prezentacji. Jeśli jesteś zainteresowany tą pracą, pobierz pełną wersję.
Prezentacja jest dodatkowym materiałem do lekcji na temat rozwoju energii. Energetyka każdego kraju jest podstawą rozwoju sił wytwórczych, tworzenia materialnej i technicznej bazy społeczeństwa. Prezentacja odzwierciedla problemy i perspektywy wszystkich rodzajów energii, obiecujących (nowych) rodzajów energii, wykorzystując doświadczenia pedagogiki muzealnej, samodzielną pracę badawczą studentów (praca z magazynem Japan Today), twórczą pracę studentów (plakaty). Prezentacja może być wykorzystana na lekcjach geografii w klasach 9 i 10, na zajęciach pozalekcyjnych (zajęcia fakultatywne, zajęcia fakultatywne), w prowadzeniu Tygodnia Geografii „22 kwietnia – Dzień Ziemi”, na lekcjach ekologii i biologii „Globalne problemy ludzkości. Problem surowcowo-energetyczny”.
W swojej pracy stosowałam metodę problem-based learning, która polegała na tworzeniu sytuacji problemowych dla uczniów i rozwiązywaniu ich w procesie wspólnych działań uczniów i nauczycieli. Jednocześnie uwzględniono maksymalną samodzielność uczniów i pod ogólnym kierunkiem nauczyciela kierującego działaniami uczniów.
Uczenie się problemowe pozwala nie tylko ukształtować u uczniów niezbędny system wiedzy, umiejętności i zdolności, osiągnąć wysoki poziom rozwoju uczniów, ale, co najważniejsze, pozwala ukształtować specjalny styl aktywności umysłowej, aktywności badawczej i samodzielność studentów. Podczas pracy z tą prezentacją uczniowie wskazują rzeczywisty kierunek - aktywność badawczą uczniów.
Przemysł zrzesza grupę branż zajmujących się wydobyciem i transportem paliw, wytwarzaniem energii oraz jej transferem do konsumenta.
Zasoby naturalne wykorzystywane do wytwarzania energii to zasoby paliw, zasoby wodne, energia jądrowa, a także alternatywne formy energii. Lokalizacja większości branż zależy od rozwoju elektroenergetyki. Nasz kraj ma ogromne rezerwy paliwa - zasoby energii. Rosja była, jest i będzie jedną z wiodących światowych potęg energetycznych. I to nie tylko dlatego, że podglebie kraju zawiera 12% światowych zasobów węgla, 13% ropy naftowej i 36% światowych rezerw gazu ziemnego, które wystarczają na pełne zaspokojenie własnych potrzeb oraz na eksport do krajów sąsiednich. Rosja stała się jedną z wiodących światowych potęg energetycznych, przede wszystkim dzięki stworzeniu unikalnego potencjału produkcyjnego, naukowego, technicznego i ludzkiego kompleksu paliwowo-energetycznego.
Problem z surowcem
Zasoby mineralne- pierwotne źródło, początkowa podstawa cywilizacji ludzkiej w niemal wszystkich fazach jej rozwoju:
– minerały opałowe;
– minerały kruszcowe;
- Minerały niemetaliczne.
Dzisiejsze zużycie energii rośnie wykładniczo. Nawet jeśli weźmiemy pod uwagę, że tempo wzrostu zużycia energii elektrycznej nieco się zmniejszy dzięki doskonaleniu technologii energooszczędnych, zapasy surowców elektrycznych wystarczą na maksymalnie 100 lat. Sytuację pogarsza jednak rozbieżność między strukturą zapasów a zużyciem surowców ekologicznych. Tak więc 80% rezerw paliw kopalnych to węgiel, a tylko 20% to ropa i gaz, podczas gdy 8/10 współczesnego zużycia energii to ropa i gaz.
W konsekwencji ramy czasowe są jeszcze węższe. Jednak dopiero dzisiaj ludzkość pozbywa się ideologicznych idei, które są praktycznie nieskończone. Zasoby mineralne są ograniczone, praktycznie niezastąpione.
Problem energetyczny.
Dziś energia świata opiera się na źródłach energii:
– minerały palne;
– Palne skamieniałości organiczne;
- Energia rzek. Nietradycyjne rodzaje energii;
- Energia atomu.
Przy obecnym tempie wzrostu kosztów zasobów paliwowych Ziemi, problem wykorzystania odnawialnych źródeł energii staje się coraz bardziej istotny i charakteryzuje niezależność energetyczną i ekonomiczną państwa.
Zalety i wady TPP.
Zalety TPP:
1. Koszt energii elektrycznej w elektrowniach wodnych jest bardzo niski;
2. Generatory HPP można włączać i wyłączać wystarczająco szybko w zależności od zużycia energii;
3. Brak zanieczyszczenia powietrza.
Wady TPP:
1. Budowa elektrowni wodnej może być dłuższa i droższa niż inne źródła energii;
2. Zbiorniki mogą obejmować duże obszary;
3. Tamy mogą zaszkodzić rybołówstwu, blokując drogę do tarlisk.
Zalety i wady HPP.
Zalety HPP:
– Zbudowany szybko i tanio;
– Praca w trybie ciągłym;
– Umieszczony prawie wszędzie;
– Dominacja elektrociepłowni w sektorze energetycznym Federacji Rosyjskiej.
Wady HPP:
– Spożywaj duże ilości paliwa;
– Wymaga długiego postoju podczas napraw;
– Dużo ciepła jest tracone w atmosferze, dużo stałych i szkodliwych gazów jest emitowanych do atmosfery;
– Główne zanieczyszczenia środowiska.
W strukturze wytwarzania energii elektrycznej na świecie pierwsze miejsce zajmują elektrociepłownie (TPP) – ich udział wynosi 62%.
Alternatywą dla paliw kopalnych i odnawialnym źródłem energii jest energia wodna. Elektrownia wodna (HPP)- elektrownia wykorzystująca energię strumienia wody jako źródło energii. Elektrownie wodne buduje się zwykle na rzekach, budując tamy i zbiorniki. Energia wodna to wytwarzanie energii elektrycznej poprzez wykorzystanie odnawialnych zasobów wód rzecznych, pływowych i geotermalnych. Takie wykorzystanie odnawialnych zasobów wodnych obejmuje zarządzanie powodziami, wzmacnianie koryt rzek, przenoszenie zasobów wodnych na obszary dotknięte suszą oraz ochronę przepływów wód gruntowych.
Jednak nawet tutaj źródło energii jest dość ograniczone. Wynika to z faktu, że duże rzeki z reguły są oddalone od ośrodków przemysłowych lub ich pojemność jest prawie całkowicie wykorzystana. Tym samym elektrownie wodne, które obecnie dostarczają około 10% światowej produkcji energii, nie będą w stanie znacząco zwiększyć tej liczby.
Problemy i perspektywy elektrowni jądrowych
W Rosji udział energii jądrowej sięga 12%. Zasoby wydobywanego uranu w Rosji mają potencjał elektryczny 15 bilionów. kWh, to tyle, ile wszystkie nasze elektrownie są w stanie wyprodukować w ciągu 35 lat. Dziś tylko energia jądrowa
zdolne do drastycznego iw krótkim czasie osłabienia zjawiska efektu cieplarnianego. Obecnym problemem jest bezpieczeństwo elektrowni jądrowych. Rok 2000 był początkiem przejścia do całkowicie nowego podejścia do normalizacji i zapewnienia bezpieczeństwa radiologicznego elektrowni jądrowych.
W ciągu 40 lat rozwoju energetyki jądrowej na świecie zbudowano około 400 bloków energetycznych w 26 krajach świata. Główne zalety energetyki jądrowej to wysoka rentowność końcowa i brak emisji produktów spalania do atmosfery, główne wady to potencjalne niebezpieczeństwo skażenia promieniotwórczego środowiska produktami rozszczepienia paliwa jądrowego podczas awarii oraz problem przetwarzania zużytego paliwo jądrowe.
Niekonwencjonalne (energia alternatywna)
1. Energia słoneczna. Jest to wykorzystanie promieniowania słonecznego do pozyskiwania energii w dowolnej formie. Energia słoneczna wykorzystuje odnawialne źródło energii iw przyszłości może stać się przyjazna środowisku.
Zalety energii słonecznej:
– Publiczna dostępność i niewyczerpalność źródła;
– Teoretycznie pełne bezpieczeństwo dla środowiska.
Wady energii słonecznej:
– Przepływ energii słonecznej na powierzchni Ziemi jest silnie uzależniony od szerokości geograficznej i klimatu;
- Elektrownia słoneczna nie działa w nocy i nie pracuje wystarczająco wydajnie o zmierzchu rano i wieczorem;
Ogniwa fotowoltaiczne zawierają trujące substancje takie jak ołów, kadm, gal, arsen itp., a do ich produkcji zużywa się wiele innych niebezpiecznych substancji.
2. Energia wiatru. Jest to branża energetyczna specjalizująca się w wykorzystaniu energii wiatru – energii kinetycznej mas powietrza w atmosferze. Ponieważ energia wiatru jest konsekwencją działania słońca, zaliczana jest do energii odnawialnej.
Perspektywy energetyki wiatrowej.
Energetyka wiatrowa to dynamicznie rozwijająca się branża, a pod koniec 2007 r. łączna moc zainstalowana wszystkich turbin wiatrowych wynosiła 94,1 gigawatów, co stanowi pięciokrotny wzrost od 2000 r. Farmy wiatrowe na całym świecie wyprodukowały w 2007 roku około 200 miliardów kWh, co stanowi około 1,3% światowego zużycia energii elektrycznej. Przybrzeżna farma wiatrowa Middelgrunden, niedaleko Kopenhagi, Dania. W momencie budowy był największym na świecie.
Możliwości wdrożenia energetyki wiatrowej w Rosji. W Rosji dotychczasowe możliwości energetyki wiatrowej pozostają praktycznie niezrealizowane. Konserwatywne podejście do przyszłego rozwoju kompleksu paliwowo-energetycznego praktycznie utrudnia skuteczne wprowadzenie energetyki wiatrowej, zwłaszcza w północnych regionach Rosji, a także w strefie stepowej Południowego Okręgu Federalnego, a zwłaszcza w obwodzie wołgogradzkim .
3. Energia termojądrowa. Słońce jest naturalnym reaktorem termojądrowym. Jeszcze ciekawszą, choć stosunkowo odległą perspektywą, jest wykorzystanie energii syntezy jądrowej. Reaktory termojądrowe, według obliczeń, będą zużywać mniej paliwa na jednostkę energii, a zarówno samo paliwo (deuter, lit, hel-3), jak i produkty ich syntezy są nieradioaktywne, a zatem bezpieczne dla środowiska.
Perspektywy energii termojądrowej. Ten obszar energetyki ma ogromny potencjał, obecnie w ramach projektu „ITER”, który obejmuje Europę, Chiny, Rosję, USA, Koreę Południową i Japonię, Francja buduje największy reaktor termojądrowy, którego która ma wynieść CNF (Kontrolowana Fuzja Termojądrowa) na nowy poziom. Zakończenie budowy planowane jest na 2010 rok.
4. Biopaliwo, biogaz. Biopaliwo to paliwo z surowców biologicznych, otrzymywane z reguły w wyniku przetwarzania łodyg trzciny cukrowej lub nasion rzepaku, kukurydzy, soi. Różne biopaliwa płynne (do silników) wewnętrzne spalanie np. etanol, metanol, biodiesel) oraz gazowe (biogaz, wodór).
Rodzaje biopaliw:
– Biometanol
– Bioetanol
– Biobutanol
– eter dimetylowy
– Biodiesel
– Biogaz
– Wodór
Na ten moment najbardziej rozwinięte są biodiesel i wodór.
5. Energia geotermalna. Pod wulkanicznymi wyspami Japonii kryją się ogromne ilości energii geotermalnej, którą można wykorzystać, wydobywając gorącą wodę i parę. Korzyści: Emituje około 20 razy mniej dwutlenku węgla podczas wytwarzania energii elektrycznej, zmniejszając jej wpływ na globalne środowisko.
6. Energia fal, przypływów i odpływów. W Japonii najważniejszym źródłem energii są turbiny falowe, które przekształcają pionowy ruch fal oceanicznych na ciśnienie powietrza, które obraca turbiny generatorów elektrycznych. Na wybrzeżu Japonii zainstalowano dużą liczbę boj, które wykorzystują energię przypływów i odpływów. W ten sposób wykorzystywana jest energia oceaniczna, aby zapewnić bezpieczeństwo transportu morskiego.
Ogromny potencjał energii słonecznej mógłby teoretycznie zaspokoić wszystkie potrzeby energetyczne świata. Ale efektywność konwersji ciepła na energię elektryczną wynosi tylko 10%. Ogranicza to możliwości energii słonecznej. Zasadnicze trudności pojawiają się również przy analizie możliwości tworzenia generatorów dużej mocy wykorzystujących energię wiatru, przypływy i odpływy, energię geotermalną, biogaz, paliwo roślinne itp. Wszystko to prowadzi do wniosku, że możliwości rozważanych tzw. „odtwarzalnych” i stosunkowo przyjaznych środowisku zasobów energetycznych są ograniczone, przynajmniej w stosunkowo niedalekiej przyszłości. Choć efekt ich wykorzystania w rozwiązywaniu poszczególnych problemów zaopatrzenia w energię może już być imponujący.
Oczywiście istnieje optymizm co do możliwości energii termojądrowej i innych wydajnych sposobów pozyskiwania energii, intensywnie badanych przez naukę, ale przy obecnej skali produkcji energii. Przy praktycznym rozwoju tych możliwych źródeł zajmie to kilkadziesiąt lat ze względu na dużą kapitałochłonność i odpowiednią inercję w realizacji projektów.
Praca naukowa studentów:
1. Raport specjalny „Zielona Energia” na przyszłość: „Japonia jest światowym liderem w produkcji energii słonecznej. 90% energii słonecznej produkowanej w Japonii jest generowane przez panele słoneczne w zwykłych domach. Japoński rząd postawił sobie za cel w 2010 roku otrzymanie około 4,8 miliona kilowatów energii z paneli słonecznych. Produkcja energii elektrycznej z biomasy w Japonii. Z odpadów kuchennych emitowany jest metan. Gaz ten napędza silnik, który wytwarza energię elektryczną, a także tworzone są dogodne warunki do ochrony środowiska.
Aby ocenić perspektywy elektrowni cieplnych, należy przede wszystkim zrozumieć ich zalety i wady w porównaniu z innymi źródłami energii elektrycznej.
Korzyści obejmują następujące elementy.
- 1. W przeciwieństwie do elektrowni wodnych elektrownie cieplne można umieścić stosunkowo swobodnie, biorąc pod uwagę stosowane paliwo. Elektrociepłownie opalane gazem można budować wszędzie, ponieważ transport gazu i oleju opałowego jest stosunkowo tani (w porównaniu z węglem). Pożądane jest umieszczanie elektrociepłowni pyłowych w pobliżu źródeł wydobycia węgla. Do tej pory energetyka cieplna „węglowa” rozwinęła się i ma wyraźny charakter regionalny.
- 2. Koszt jednostkowy mocy zainstalowanej (koszt 1 kW mocy zainstalowanej) oraz czas budowy TPP są znacznie krótsze niż w przypadku EJ i HPP.
- 3. Produkcja energii elektrycznej w elektrowniach cieplnych, w przeciwieństwie do elektrowni wodnych, nie jest uzależniona od pory roku i jest determinowana jedynie dostawą paliwa.
- 4. Obszary alienacji gruntów gospodarczych pod elektrownie cieplne są znacznie mniejsze niż pod elektrownie jądrowe i oczywiście nie mogą być porównywane z elektrowniami wodnymi, których oddziaływanie na środowisko może być dalekie od regionalnego. Przykładem są kaskady elektrowni wodnych na rzece. Wołga i Dniepr.
- 5. W TPP można spalać prawie każde paliwo, w tym węgiel najniższej jakości balastowany popiołem, wodą i skałami.
- 6. W przeciwieństwie do elektrowni jądrowych nie ma problemów z utylizacją elektrowni cieplnych po zakończeniu ich eksploatacji. Z reguły infrastruktura elektrociepłowni w znacznym stopniu „przetrwa” zainstalowane na niej główne urządzenia (kotły i turbiny) oraz budynki, halę turbin, instalacje wodociągowe i paliwowe itp., które stanowią większość fundusze służą przez długi czas. Większość TPP zbudowanych w ciągu 80 lat zgodnie z planem GOELRO nadal działa i będzie działać po zainstalowaniu nowych, bardziej zaawansowanych turbin i kotłów.
Oprócz tych zalet TPP ma szereg wad.
- 1. Elektrownie cieplne są najbardziej „brudnymi” dla środowiska źródłami energii elektrycznej, zwłaszcza te, które pracują na wysokopopiołowym kwaśnym paliwie. To prawda, że elektrownie jądrowe, które nie mają stałych emisji do atmosfery, ale stwarzają stałe zagrożenie skażeniami radioaktywnymi i mają problemy z przechowywaniem i przetwarzaniem wypalonego paliwa jądrowego, a także z utylizacją samej elektrowni jądrowej po zakończeniu swojej żywotności, czyli elektrownie wodne, zalejące ogromne obszary gruntów gospodarczych i zmieniający się regionalny klimat, są ekologicznie bardziej „czyste” jest możliwe tylko przy znacznym stopniu umowności.
- 2. Tradycyjne elektrownie cieplne mają stosunkowo niską sprawność (lepszą niż elektrownie jądrowe, ale znacznie gorszą niż CCGT).
- 3. W przeciwieństwie do HPP, TPP prawie nie uczestniczą w pokrywaniu zmiennej części dziennego harmonogramu obciążenia elektrycznego.
- 4. Elektrociepłownie są w znacznym stopniu uzależnione od dostaw paliwa, często importowanego.
Pomimo tych wszystkich niedociągnięć, elektrociepłownie są głównymi producentami energii elektrycznej w większości krajów świata i tak pozostaną przez co najmniej następne 50 lat.
Perspektywy budowy potężnych elektrociepłowni kondensacyjnych są ściśle związane z rodzajem wykorzystywanego paliwa kopalnego. Pomimo ogromnych zalet paliwa płynnego (olej, olej opałowy) jako nośnika energii (wysoka kaloryczność, łatwość transportu), jego wykorzystanie w elektrociepłowniach będzie coraz bardziej ograniczane nie tylko ze względu na ograniczone zapasy, ale również ze względu na duże wartość jako surowiec dla przemysłu petrochemicznego. Dla Rosji duże znaczenie ma również wartość eksportu paliw płynnych (ropy). W związku z tym paliwo ciekłe (olej opałowy) w TPP będzie wykorzystywane albo jako paliwo zapasowe w TPP olejowo-gazowe, albo jako paliwo pomocnicze w TPP opalanych pyłem węglowym, co zapewnia stabilne spalanie pyłu węglowego w kotle w określonych trybach.
Wykorzystanie gazu ziemnego w elektrociepłowniach kondensacyjnych z turbinami parowymi jest nieracjonalne: w tym celu należy stosować instalacje o cyklu kombinowanym typu utylizacyjnego oparte na wysokotemperaturowych turbinach gazowych.
Tak więc odległa perspektywa wykorzystania klasycznych elektrowni cieplnych z turbinami parowymi zarówno w Rosji, jak i za granicą związana jest przede wszystkim z wykorzystaniem węgla, zwłaszcza niskogatunkowego. Nie oznacza to oczywiście zaprzestania eksploatacji elektrociepłowni gazowo-olejowych, które będą stopniowo zastępowane przez PTU.
Nowoczesne systemy elektroenergetyczne przedsiębiorstwa przemysłowe składają się z trzech części, wielkość i efektywność zużycia paliw i surowców energetycznych zależą od efektywności ich wzajemnego oddziaływania. Te części to:
źródła surowców energetycznych, tj. przedsiębiorstwa produkujące wymagane rodzaje surowców energetycznych;
systemy transportu i dystrybucji surowców energetycznych pomiędzy odbiorcami. Najczęściej są to sieci cieplne i elektryczne; konsumenci zasobów energetycznych.
Każdy z uczestników systemu producent - odbiorca zasobów energetycznych posiada własne wyposażenie i charakteryzuje się określonymi wskaźnikami sprawności energetycznej i termodynamicznej. W takim przypadku często dochodzi do sytuacji, w której wskaźniki wysokiej sprawności niektórych uczestników systemu są równoważone przez innych, tak że ogólna sprawność systemu elektrociepłowni okazuje się niska. Najtrudniejszym etapem jest zużycie zasobów energetycznych.
Poziom wykorzystania surowców paliwowo-energetycznych w krajowym przemyśle pozostawia wiele do życzenia. Badanie przedsiębiorstw z branży petrochemicznej wykazało, że faktyczne zużycie surowców energetycznych przewyższa teoretycznie wymagane około 1,7-2,6 razy, tj. docelowe wykorzystanie zasobów energetycznych to ok. 43% rzeczywistych kosztów technologii produkcji. Taką sytuację obserwuje się w przedsiębiorstwach przemysłu chemicznego, gumowego, spożywczego i przemysłowego, w których wtórne zasoby cieplne są niewystarczająco lub nieefektywnie wykorzystywane.
Liczba VER, które nie są wykorzystywane w ciepłownictwie przemysłowym i systemach ciepłowniczych przedsiębiorstwa, obejmuje głównie przepływy ciepła cieczy (t< 90 0 С) и газов (t< 150 0 С) (см. табл. 1.8).
Obecnie znane są dość efektywne rozwiązania, które umożliwiają wykorzystanie ciepła o takich parametrach bezpośrednio na obiekcie przemysłowym. W związku ze wzrostem cen surowców energetycznych rośnie zainteresowanie nimi, rozpoczyna się produkcja jednostek odzysku ciepła oraz wykorzystanie transformatorów termicznych, co pozwala mieć nadzieję na poprawę w najbliższej przyszłości z wykorzystaniem takiego VER w przemysł.
Obliczenia efektywności działań energooszczędnych pokazują, że każda jednostka energii cieplnej (1 J, 1 kcal) daje równoważną pięciokrotną oszczędność paliwa naturalnego. W tych przypadkach, w których udało się znaleźć najbardziej udane rozwiązania, oszczędności w paliwie naturalnym osiągnęły dziesięciokrotny rozmiar.
Główną tego przyczyną jest brak pośrednich etapów wydobycia, wzbogacania, konwersji, transportu surowców energetycznych paliw w celu zapewnienia ilości zaoszczędzonych surowców energetycznych. Inwestycje kapitałowe w działania energooszczędne okazują się 2-3 razy niższe niż wymagane inwestycje kapitałowe w górnictwie i branżach pokrewnych, aby uzyskać równoważną ilość paliwa naturalnego.
W ramach tradycyjnie przyjętego podejścia, ciepłownictwo i elektroenergetyka dużych odbiorców przemysłowych są traktowane w jedyny sposób - jako źródło surowców energetycznych o wymaganej jakości w wymaganej ilości zgodnie z wymaganiami przepisów technologicznych. Tryb pracy systemów elektroenergetycznych podlega warunkom dyktowanym przez konsumenta. Takie podejście zwykle prowadzi do błędnych obliczeń w doborze urządzeń i podejmowania nieefektywnych decyzji dotyczących organizacji systemów ciepłowniczych i elektroenergetycznych, tj. do ukrytego lub oczywistego nadmiernego wydatkowania zasobów paliw i energii, co oczywiście wpływa na koszt produktów.
W szczególności sezonowość ma dość silny wpływ na ogólną efektywność energochłonności przedsiębiorstw przemysłowych. W okresie letnim zwykle występuje nadmierna podaż technologii grzewczej VER i jednocześnie występują problemy związane z niewystarczającą objętością i jakością chłodzących nośników ciepła na skutek wzrostu temperatury wody obiegowej. W okresie niskich temperatur zewnętrznych natomiast występuje nadmierne wydatkowanie energii cieplnej związane ze wzrostem udziału strat ciepła przez ogrodzenia zewnętrzne, co jest bardzo trudne do wykrycia.
Zatem nowoczesne systemy ciepłownicze powinny być rozwijane lub modernizowane w organicznym związku z technologią ciepłownictwa przemysłowego, z uwzględnieniem harmonogramów czasowych i trybów pracy zarówno jednostek – odbiorców ER, jak i jednostek, które z kolei są źródłem VER. . Do głównych zadań ciepłownictwa przemysłowego należą:
zapewnienie bilansu zasobów energii o wymaganych parametrach w dowolnym momencie dla niezawodnej i ekonomicznej pracy poszczególnych bloków oraz stowarzyszenie produkcyjne ogólnie; optymalny dobór nośników energii pod względem parametrów termofizycznych i termodynamicznych;
określenie nomenklatury i trybów pracy rezerwowych i magazynowych źródeł zasobów energii, a także alternatywnych odbiorców VER podczas ich nadpodaży; identyfikacja rezerw na zwiększenie efektywności energetycznej produkcji na obecnym poziomie rozwój techniczny i w odległej przyszłości.
W przyszłości PP TPP wydają się być złożonym kompleksem energetyczno-technologicznym, w którym przepływy energii i technologii są ściśle ze sobą powiązane. Jednocześnie odbiorcy surowców paliwowo-energetycznych mogą być źródłem energii wtórnej dla instalacji technologicznych danej produkcji, odbiorcą zewnętrznym lub elektrowniami utylizacyjnymi, które wytwarzają inne rodzaje surowców energetycznych.
Specyficzne zużycie ciepła na wyjściu produkcje przemysłowe waha się od jednego do kilkudziesięciu gigadżuli na tonę produktu końcowego, w zależności od zainstalowanej mocy urządzeń, charakteru procesu technologicznego, strat ciepła i jednolitości harmonogramu zużycia. Jednocześnie najatrakcyjniejsze są działania mające na celu poprawę efektywności energetycznej istniejących branż i niewprowadzanie znaczących zmian w sposobie funkcjonowania głównych sprzęt technologiczny. Najbardziej atrakcyjna jest organizacja zamkniętych systemów zaopatrzenia w ciepło w oparciu o zakłady utylizacyjne, których przedsiębiorstwa mają wysoki udział zużycie pary średniego i niskiego ciśnienia oraz gorącej wody.
Większość przedsiębiorstw charakteryzuje się znacznymi stratami ciepła dostarczanego do układu w wymiennikach ciepła chłodzonych wodą obiegową lub powietrzem - w skraplaczach, chłodnicach, lodówkach itp. W takich warunkach celowe jest zorganizowanie scentralizowanych i grupowych systemów z pośrednim chłodziwem w celu odzyskania ciepła odpadowego. Pozwoli to na podłączenie wielu źródeł i odbiorców w obrębie całego przedsiębiorstwa lub dedykowanej jednostki oraz dostarczenie ciepłej wody o wymaganych parametrach dla odbiorców przemysłowych i sanitarnych.
Zamknięte systemy zaopatrzenia w ciepło są jednym z głównych elementów bezodpadowych systemy produkcyjne. Odzysk ciepła o niskich parametrach i jego przemiana do wymaganego poziomu temperatury może zwrócić znaczną część zasobów energii, która jest zwykle odprowadzana do atmosfery bezpośrednio lub za pomocą obiegowych systemów zaopatrzenia w wodę.
W układach technologicznych wykorzystujących parę i gorącą wodę jako nośniki energii temperatura i ciśnienie ciepła dostarczanego i odprowadzanego w procesach chłodzenia są takie same. Ilość uwolnionego ciepła może nawet przekroczyć ilość ciepła wprowadzonego do układu, ponieważ procesom chłodzenia zwykle towarzyszy zmiana stanu skupienia substancji. W takich warunkach możliwe jest zorganizowanie wykorzystania scentralizowanych lub lokalnych systemów pomp ciepła, które pozwalają na odzyskanie do 70% ciepła zużytego w instalacjach zużywających ciepło.
Takie systemy są szeroko stosowane w USA, Niemczech, Japonii i innych krajach, ale w naszym kraju ich tworzeniu nie poświęcono wystarczającej uwagi, chociaż znane są osiągnięcia teoretyczne przeprowadzone w latach 30. ubiegłego wieku. Obecnie sytuacja się zmienia i instalacje pomp ciepła zaczynają być wprowadzane zarówno do systemów zaopatrzenia w ciepło mieszkalnictwa i usług komunalnych, jak i obiektów przemysłowych.
Jednym ze skutecznych rozwiązań jest organizacja systemów chłodzenia odpadów w oparciu o absorpcyjne transformatory ciepła (ATT). Przemysłowe systemy chłodnicze oparte są na agregatach chłodniczych z kompresją pary, a zużycie energii elektrycznej do produkcji zimna sięga 15-20% całkowitego zużycia w całym przedsiębiorstwie. Absorpcyjne transformatory ciepła jako alternatywne źródła dostarczania chłodu mają pewne zalety, w szczególności:
do napędu ATT można wykorzystać ciepło wody procesowej o niskim potencjale, spaliny lub niskociśnieniową parę wylotową;
przy takim samym składzie urządzeń ATT może działać zarówno w trybie zimnego zasilania, jak i w trybie pompy ciepła w celu dostarczania ciepła.
Systemy dostarczania powietrza i chłodu w przedsiębiorstwie przemysłowym nie mają znaczącego wpływu na zaopatrzenie SER i mogą być uważane za odbiorców ciepła przy opracowywaniu środków recyklingu.
W przyszłości należy spodziewać się pojawienia się zasadniczo nowych bezodpadowych technologii przemysłowych tworzonych na bazie zamkniętych cykle produkcyjne, a także znaczny wzrost udziału energii elektrycznej w strukturze zużycia energii.
Wzrost zużycia energii elektrycznej w przemyśle związany będzie przede wszystkim z rozwojem tanich źródeł energii – reaktorów na neutronach prędkich, reaktorów termojądrowych itp.
Jednocześnie należy spodziewać się pogorszenia sytuacji środowiskowej związanej z globalnym przegrzaniem planety na skutek nasilania się „zanieczyszczenia termicznego” – wzrostu emisji termicznych do atmosfery.
Pytania kontrolne i zadania do tematu 1
1. Jakie rodzaje nośników energii stosuje się do realizacji głównych procesów technologicznych na wydziale pirolizy, a także na etapie izolacji i separacji produktów reakcji w produkcji etylenu?
2. Opisać przychodzące i wychodzące części bilansu energetycznego pieca do pirolizy. Jak wpłynęła na nie organizacja ogrzewania wody zasilającej?
3. Opisać strukturę kosztów energii w produkcji izoprenu metodą dwustopniowego odwodornienia. Jaka część to zużycie zimnej i poddanej recyklingowi wody?
4. Analizować strukturę bilansu cieplnego produkcji syntetycznego alkoholu etylowego metodą bezpośredniego uwodnienia etylenu. Wymień pozycje części wydatkowej bilansu, które dotyczą utraty energii cieplnej.
5. Wyjaśnij, dlaczego technologia cieplna bazy TAC jest klasyfikowana jako niskotemperaturowa.
6. Jakie cechy pozwalają ocenić równomierność obciążeń cieplnych w ciągu roku?
7. Podaj przykłady technologii przemysłowych należących do drugiej grupy pod względem udziału zużycia ciepła na potrzeby własne.
8. Zgodnie z dziennym harmonogramem zużycia pary w zakładzie petrochemicznym ustal jej maksymalne i minimalne wartości i porównaj je. Opisać miesięczny harmonogram zużycia ciepła przedsiębiorstwa petrochemicznego.
9. Co wyjaśnia nierówne roczne harmonogramy obciążeń cieplnych przedsiębiorstw przemysłowych?
10. Porównać wykresy rocznych obciążeń przedsiębiorstw maszynowych i zakładów chemicznych i sformułować wnioski.
11. Czy palne odpady produkcyjne powinny być zawsze uważane za wtórne zasoby energii?
12. Opisać strukturę zużycia ciepła w przemyśle z uwzględnieniem temperaturowego poziomu absorpcji ciepła.
13. Wyjaśnić zasadę wyznaczania dostępnej ilości ciepła VER produktów spalania przesyłanych do kotłów odzysknicowych.
14. Jaka jest ekwiwalentna oszczędność paliwa naturalnego poprzez zaoszczędzenie jednostki ciepła na etapie zużycia i dlaczego?
15. Porównaj wydajności VER w produkcji butadienu metodą dwustopniowego odwodornienia n-butan i metoda kontaktowego rozkładu alkoholu (patrz Tabela P.1.1).
Tabela P.l.l
Wtórne surowce energetyczne przemysłu petrochemicznego
Elektroenergetyka, podobnie jak inne branże, ma własne problemy i perspektywy rozwoju.
Obecnie rosyjska energetyka przeżywa kryzys. Pojęcie „kryzysu energetycznego” można zdefiniować jako stan napięcia, który powstał w wyniku niedopasowania potrzeb współczesnego społeczeństwa na energię i jej rezerwy, m.in. ze względu na nieracjonalną strukturę ich zużycia.
W Rosji obecnie można wyróżnić 10 grup najbardziej palące problemy:
- jeden). Obecność dużej części sprzętu przestarzałego fizycznie i moralnie. Wzrost udziału środków wyeksploatowanych fizycznie prowadzi do wzrostu wypadków, częstych napraw i spadku niezawodności dostaw energii, którą potęguje nadmierne obciążenie zdolność produkcyjna oraz niewystarczające rezerwy. Zużycie urządzeń to dziś jeden z najważniejszych problemów w elektroenergetyce. W rosyjskich elektrowniach jest bardzo duży. Obecność dużej części sprzętu przestarzałego fizycznie i moralnie komplikuje sytuację z zapewnieniem bezpieczeństwa elektrowni. Około jednej piątej aktywa produkcyjne w elektroenergetyce zbliżają się lub przekroczyły projektowany okres użytkowania i wymagają przebudowy lub wymiany. Sprzęt jest modernizowany w niedopuszczalnie wolnym tempie i w wyraźnie niewystarczającej ilości (tabela).
- 2). Głównym problemem energii jest również to, że wraz z metalurgią żelaza i metali nieżelaznych energia ma potężny negatywny wpływ na środowisko. Firmy energetyczne generują 25% wszystkich emisji przemysłowych.
W 2000 roku emisje szkodliwych substancji do atmosfery wyniosły 3,9 ton, w tym z elektrociepłowni 3,5 mln ton. Dwutlenek siarki stanowi do 40% całkowitej emisji, ciała stałe - 30%, tlenki azotu - 24%. Oznacza to, że TPP są główną przyczyną powstawania reszt kwasowych.
Największymi zanieczyszczeniami powietrza są Raftinskaya GRES (Asbest, Obwód swierdłowski) - 360 tys.
Energetyka jest również największym konsumentem wody słodkiej i morskiej, która jest wykorzystywana do chłodzenia jednostek i wykorzystywana jako nośnik ciepła. Przemysł odpowiada za 77% całkowitej ilości słodkiej wody wykorzystywanej przez przemysł rosyjski.
Tom Ścieki, odprowadzane przez przedsiębiorstwa przemysłowe do wód powierzchniowych w 2000 r. wyniosły 26,8 mld metrów sześciennych. m. (5,3% więcej niż w 1999 roku). Największymi źródłami zanieczyszczenia wód są elektrownie cieplne, natomiast głównymi źródłami zanieczyszczenia powietrza są elektrownie państwowe. To jest CHPP-2 (Władywostok) - 258 milionów metrów sześciennych. m, Bezymyanskaya CHPP (region Samara) - 92 miliony metrów sześciennych. m, CHPP-1 (Jarosław) - 65 milionów metrów sześciennych. m, CHPP-10 (Angarsk, obwód irkucki) - 54 miliony metrów sześciennych. m, CHPP-15 i Pervomaiskaya CHPP (St. Petersburg) - łącznie 81 milionów metrów sześciennych. m.
W sektorze energetycznym powstaje również duża ilość toksycznych odpadów (żużel, popiół). W 2000 roku ilość toksycznych odpadów wyniosła 8,2 mln ton.
Oprócz zanieczyszczenia powietrza i wody przedsiębiorstwa energetyczne zanieczyszczają gleby, a elektrownie wodne mają silny wpływ na reżim rzek, ekosystemów rzecznych i zalewowych.
- 3). Sztywna polityka taryfowa. W elektroenergetyce pojawiły się pytania o oszczędne korzystanie z energii i taryfy za nią. Możemy mówić o potrzebie oszczędzania wytworzonej energii elektrycznej. Rzeczywiście, obecnie kraj zużywa 3 razy więcej energii na jednostkę produkcji niż w Stanach Zjednoczonych. Ten obszar ma być wielka robota. Z kolei taryfy za energię rosną w szybszym tempie. Taryfy obowiązujące w Rosji i ich korelacja nie odpowiadają praktyce światowej i europejskiej. Dotychczasowa polityka taryfowa doprowadziła do nierentowności działalności i niskiej rentowności szeregu AO-energos.
- cztery). Wiele okręgów już boryka się z trudnościami w dostawie energii elektrycznej. Wraz z regionem centralnym brakuje energii elektrycznej w regionach gospodarczych Central Black Earth, Wołga-Wiatka i północno-zachodnim. Na przykład w Centralnym Regionie Gospodarczym w 1995 r. Wyprodukowano ogromną ilość energii elektrycznej - 19% wskaźników ogólnorosyjskich (154,7 mld kW), ale cała jest zużywana w regionie.
- 5). Zmniejsza się wzrost mocy. Wynika to z niskiej jakości paliwa, amortyzacji sprzętu, prac nad poprawą bezpieczeństwa jednostek i wielu innych powodów. Niepełne wykorzystanie mocy HPP wynika z niskiej zawartości wody w rzekach. Obecnie 16% mocy rosyjskich elektrowni wykorzystało już swój zasób. Spośród nich elektrownie wodne stanowią 65%, elektrownie cieplne - 35%. Uruchomienie nowych mocy spadło do 0,6-1,5 mln kWh rocznie (1990-2000) w porównaniu do 6-7 mln kWh rocznie (1976-1985).
- 6). Wynikający z tego sprzeciw opinii publicznej i lokalne autorytety władze lokalne do lokalizacji obiektów elektroenergetycznych ze względu na ich wyjątkowo niskie bezpieczeństwo środowiskowe. W szczególności, po katastrofie w Czarnobylu, wiele prac badawczych, budowy i rozbudowy elektrowni jądrowych w 39 lokalizacjach o łącznej zdolność projektowania 109 mln kW.
- 7). Brak opłat, zarówno ze strony odbiorców energii elektrycznej, jak i ze strony przedsiębiorstw energetycznych za paliwo, sprzęt itp.;
- osiem). Brak inwestycji związany zarówno z trwającą polityką taryfową, jak i finansową „nieprzezroczystością” branży. Najwięksi zachodni inwestorzy strategiczni są gotowi inwestować w rosyjską elektroenergetykę tylko pod warunkiem podwyżki taryf w celu zapewnienia zwrotu z inwestycji.
- 9). Przerwy w zasilaniu niektórych regionów, w szczególności Primorye;
- dziesięć). Niski współczynnik użytecznego wykorzystania zasobów energetycznych. Oznacza to, że co roku traci się 57% zasobów energetycznych. Większość strat występuje w elektrowniach, w silnikach bezpośrednio wykorzystujących paliwo, a także w procesy technologiczne gdzie paliwo służy jako surowiec. Podczas transportu paliwa występują również duże straty zasobów energetycznych.
Jeśli chodzi o perspektywy rozwoju energetyka w Rosji, więc mimo wszystkich jej problemów, energetyka ma wystarczające perspektywy.
Na przykład eksploatacja elektrociepłowni wymaga wydobycia ogromnej ilości zasobów nieodnawialnych, ma dość niską wydajność i prowadzi do zanieczyszczenia środowiska. W Rosji elektrownie cieplne pracują na oleju opałowym, gazie i węglu. Jednak na tym etapie regionalne przedsiębiorstwa energetyczne o wysokim udziale gazu w strukturze bilansu paliw są atrakcyjne jako paliwo bardziej efektywne i przyjazne dla środowiska. W szczególności można zauważyć, że elektrownie gazowe emitują do atmosfery o 40% mniej dwutlenku węgla. Ponadto stacje gazowe mają wyższy współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej w porównaniu ze stacjami opalanymi olejem opałowym i węglem, mają bardziej stabilne dostawy ciepła i nie ponoszą kosztów magazynowania paliwa. Stacje gazowe są w lepszym stanie niż węglowe i olejowe, gdyż oddano je stosunkowo niedawno do eksploatacji. Podobnie jak ceny gazu są regulowane przez państwo. Tym samym budowa elektrociepłowni na gaz staje się coraz bardziej obiecująca. Również w TPP obiecujące jest stosowanie urządzeń odpylających o najwyższej możliwej wydajności, przy jednoczesnym wykorzystaniu powstałego popiołu jako surowca do produkcji materiałów budowlanych.
Z kolei budowa elektrowni wodnej wymaga zalania dużej ilości żyznej ziemi lub w wyniku naporu wody na skorupę ziemską elektrownia wodna może wywołać trzęsienie ziemi. Ponadto zmniejszają się zasoby rybne w rzekach. Budowa stosunkowo niewielkich elektrowni HPP niewymagających poważnych inwestycji kapitałowych, działających w tryb automatyczny głównie na terenach górskich, a także obwałowania zbiorników w celu uwolnienia żyznych terenów.
Jeśli chodzi o energetykę jądrową, budowa elektrowni jądrowej jest obarczona pewnym ryzykiem ze względu na to, że trudno jest przewidzieć skalę skutków utrudnienia eksploatacji bloków jądrowych lub wystąpienia siły wyższej. Nie został też rozwiązany problem unieszkodliwiania stałych odpadów promieniotwórczych, a system ochrony również jest niedoskonały. Największe perspektywy rozwoju elektrowni termojądrowych ma energetyka jądrowa. To prawie wieczne źródło energii, prawie nieszkodliwe dla środowiska. Rozwój energetyki jądrowej w najbliższym czasie będzie oparty na bezpiecznej eksploatacji istniejących mocy, ze stopniową wymianą jednostek pierwszej generacji na najnowocześniejsze reaktory rosyjskie. Największy oczekiwany wzrost mocy nastąpi w związku z zakończeniem budowy już rozpoczętych stacji.
Istnieją 2 przeciwstawne koncepcje dalszego istnienia energetyki jądrowej w kraju.
- 1. Urzędnik, wspierany przez Prezydenta i Rząd. Opierając się na pozytywnych cechach elektrowni jądrowych, proponują program szerokiego rozwoju rosyjskiej elektroenergetyki.
- 2. Ekologiczny, kierowany przez akademika Jabłokowa. Zwolennicy tej koncepcji całkowicie odrzucają możliwość nowej konstrukcji elektrownie jądrowe zarówno ze względów środowiskowych, jak i ekonomicznych.
Istnieją również koncepcje pośrednie. Na przykład wielu ekspertów uważa, że konieczne jest wprowadzenie moratorium na budowę elektrowni jądrowych w oparciu o niedostatki elektrowni jądrowych. Inni sugerują, że zahamowanie rozwoju energetyki jądrowej może doprowadzić do całkowitej utraty przez Rosję potencjału naukowego, technicznego i przemysłowego w energetyce jądrowej.
Opierając się na wszystkich negatywnych wpływach tradycyjnej energii na środowisko, wiele uwagi poświęca się badaniu możliwości wykorzystania nietradycyjnych, alternatywnych źródeł energii. Energia pływów i wewnętrzne ciepło Ziemi znalazły już praktyczne zastosowanie. Elektrownie wiatrowe są dostępne na obszarach mieszkalnych Dalekiej Północy. Trwają prace nad badaniem możliwości wykorzystania biomasy jako źródła energii. W przyszłości energia słoneczna prawdopodobnie będzie odgrywać ogromną rolę.
Doświadczenia w rozwoju krajowej elektroenergetyki rozwinęły się w następujący sposób zasady lokalizacji i funkcjonowania przedsiębiorstw, ta branża:
- 1. koncentracja produkcji energii elektrycznej w dużych elektrowniach regionalnych wykorzystujących stosunkowo tanie surowce paliwowo-energetyczne;
- 2. łączenie produkcji energii elektrycznej i ciepła do ogrzewania osiedli, przede wszystkim miast;
- 3. szeroki rozwój zasobów wodnych z uwzględnieniem zintegrowanego rozwiązywania problemów elektroenergetyki, transportu i zaopatrzenia w wodę;
- 4. konieczność rozwoju energetyki jądrowej, zwłaszcza na obszarach o napiętym bilansie paliwowo-energetycznym, z uwzględnieniem bezpieczeństwa użytkowania elektrowni jądrowych;
- 5. tworzenie systemów energetycznych tworzących jedną sieć wysokiego napięcia w kraju.
W tej chwili Rosja potrzebuje nowej polityki energetycznej, wystarczająco elastycznej i uwzględniającej wszystkie cechy tego przemysłu, w tym specyfikę lokalizacji. Jak główne zadania rozwoju rosyjskiej energetyki można wyróżnić:
l Zmniejszenie energochłonności produkcji.
ü Zachowanie integralności i rozwoju Jednolitego Systemu Energetycznego Rosji, jego integracja z innymi stowarzyszeniami energetycznymi na kontynencie euroazjatyckim;
ü Zwiększenie współczynnika mocy elektrowni, zwiększenie efektywności funkcjonowania oraz zapewnienie zrównoważonego rozwoju elektroenergetyki opartej na nowoczesnych technologiach;
b Pełne przejście do relacje rynkowe, uwolnienie cen energii, pełne przejście do cen światowych.
l Szybka odnowa floty elektrowni.
ü Doprowadzenie parametrów środowiskowych elektrowni do poziomu standardów światowych, ograniczenie szkodliwego wpływu na środowisko
Na podstawie tych zadań stworzono „Ogólny schemat rozmieszczenia obiektów elektroenergetycznych do 2020 r.”, zatwierdzony przez rząd Federacji Rosyjskiej. (schemat 2)
Priorytetami Programu Generalnego w ramach ustalonych wytycznych długofalowej polityki państwa w elektroenergetyce są:
l przyspieszony rozwój elektroenergetyki, stworzenie ekonomicznie uzasadnionej struktury mocy wytwórczych i obiektów sieci elektroenergetycznej w celu niezawodnego zaopatrywania krajowych odbiorców w energię elektryczną i cieplną;
ü optymalizację bilansu paliwowego elektroenergetyki poprzez maksymalne wykorzystanie potencjału rozwoju elektrowni jądrowych, hydraulicznych i węglowych oraz zmniejszenie bilansu paliwowego gazownictwa;
ü tworzenie infrastruktury sieciowej, która rozwija się szybciej niż rozwój elektrowni i zapewnia pełny udział przedsiębiorstwa energetyczne i konsumenci w funkcjonowaniu rynku energia elektryczna i przepustowości, wzmocnienie połączeń wzajemnych gwarantujących niezawodność wzajemnych dostaw energii elektrycznej i przepustowości między regionami Rosji, a także możliwość eksportu energii elektrycznej;
h minimalizacja koszt jednostki paliwo do produkcji energii elektrycznej i cieplnej poprzez wprowadzenie nowoczesnych, wysoce ekonomicznych urządzeń pracujących na paliwach stałych i gazowych;
l ograniczenie antropogenicznego wpływu elektrowni na środowisko poprzez: efektywne wykorzystanie zasoby paliwowo-energetyczne, optymalizacja struktura produkcji przemysł, doposażenie technologiczne i likwidacja przestarzałych urządzeń, zwiększenie nakładów na ochronę środowiska w elektrowniach, realizacja programów rozwoju i wykorzystania odnawialnych źródeł energii.
Zgodnie z wynikami monitoringu dla Rządu Federacja Rosyjska składane jest roczne sprawozdanie z postępów we wdrażaniu programu ogólnego. Za kilka lat przekonamy się, na ile jest ona skuteczna i na ile jej zapisy są wdrażane, aby wykorzystać wszystkie perspektywy rozwoju rosyjskiego sektora energetycznego.
W przyszłości Rosja powinna zrezygnować z budowy nowych dużych stacji cieplno-hydraulicznych, które wymagają ogromnych inwestycji i powodują napięcia środowiskowe. Planowana jest budowa elektrociepłowni małej i średniej mocy oraz małych elektrowni jądrowych w odległych regionach północnych i wschodnich. Na Dalekim Wschodzie przewiduje się rozwój energetyki wodnej poprzez budowę kaskady średnich i małych elektrowni wodnych. Nowe elektrociepłownie będą budowane na gazie, a tylko w dorzeczu Kańsko-Aczyńska planuje się budowę potężnych elektrowni kondensacyjnych ze względu na tanie, odkrywkowe wydobycie węgla. Ma perspektywy wykorzystania energii geotermalnej. Obszary najbardziej obiecujące dla szerokiego wykorzystania wód termalnych to Syberia Zachodnia i Wschodnia, a także Kamczatka, Czukotka, Sachalin. W przyszłości skala wykorzystania wód termalnych będzie się systematycznie zwiększać. Prowadzone są badania nad włączeniem niewyczerpanych źródeł energii, takich jak energia słońca, wiatru, pływów itp. do obiegu gospodarczego, co pozwoli na oszczędzanie zasobów energetycznych w kraju, zwłaszcza paliw mineralnych.
Na początku XXI wieku kwestia modernizacji i rozwoju rosyjskiego sektora energetycznego stała się niezwykle zaostrzona, biorąc pod uwagę następujące czynniki:
Amortyzacja urządzeń elektrowni, sieci elektrociepłowni do końca pierwszej dekady mogła przekroczyć 50%, co oznaczało, że do 2020 r. amortyzacja może osiągnąć 90%;
Charakterystyki techniczne i ekonomiczne produkcji i transportu energii obfitują w liczne kieszenie nieproduktywnych kosztów zasobów energii pierwotnej;
Poziom wyposażenia obiektów energetycznych w automatykę, ochronę i informatykę jest na poziomie znacznie niższym niż w obiektach energetycznych w Europie Zachodniej i Stanach Zjednoczonych;
Surowiec energii pierwotnej w TPP w Rosji jest wykorzystywany z wydajnością nieprzekraczającą 32 - 33%, w przeciwieństwie do krajów stosujących Zaawansowana technologia cykl mocy parowej o wydajności do 50% i wyższej;
Już w pierwszych pięciu latach XXI wieku, gdy rosyjska gospodarka ustabilizowała się, stało się oczywiste, że sektor energetyczny może zmienić się z „lokomotywy” gospodarki w „tor przeszkód”. Do 2005 roku system energetyczny regionu moskiewskiego stał się rzadki;
Znalezienie środków na modernizację i rozwój bazy energetycznej Rosji w gospodarce rynkowej oraz reformę sektora energetycznego na zasadach rynkowych.
W tych warunkach powstało kilka programów, ale ich dodawanie i „rozwój” trwają.
Oto jeden z programów stworzonych pod koniec ubiegłego wieku (tabela 6).
Tabela 6. Uruchomienie mocy elektrowni, mln kW.
Tabela 7. Potrzeby inwestycyjne elektroenergetyki, mld dolarów
Dotkliwość stanu rzeczy z zaopatrzeniem w energię rosyjskiej gospodarki i sfera społeczna według specjalistów RAO „UES of Russia” ilustruje to pojawienie się regionów z niedoborem energii (w okresie jesienno-zimowym maksymalnych obciążeń).
Tak powstał program energetyczny GOELRO-2. Należy zauważyć, że różne źródła podają znacząco różne liczby od siebie. Dlatego w poprzednich tabelach (Tabela 6, Tabela 7) prezentujemy maksimum z opublikowanych wskaźników. Oczywiście ten „pułapowy” poziom prognoz może służyć jako wskazówka.
Kluczowe obszary powinny obejmować:
1. Orientacja na tworzenie elektrociepłowni na paliwo stałe. Ponieważ ceny gazu ziemnego osiągają światowe poziomy, elektrownie cieplne na paliwa stałe będą ekonomicznie uzasadnione. Nowoczesne metody spalanie węgla (w cyrkulacyjnym złożu fluidalnym), a następnie opalane węglem technologie cyklu kombinowanego ze wstępnym zgazowaniem węgla lub jego spalaniem w ciśnieniowych kotłach fluidalnych sprawiają, że elektrociepłownie na paliwo stałe są konkurencyjne na „rynku” elektrociepłowni przyszły.
2. Wykorzystanie „drogiego” gazu ziemnego w nowo budowanych TPP będzie uzasadnione tylko przy wykorzystaniu elektrociepłowni, a także przy tworzeniu mini-TPP opartych na turbinach gazowych itp.
3. Ponowne wyposażenie techniczne istniejących TPP ze względu na rosnącą deprecjację fizyczną i moralną pozostanie priorytetem. Należy zauważyć, że przy wymianie podzespołów i zespołów możliwe staje się wprowadzenie doskonałych rozwiązań technicznych, także w zakresie automatyki i informatyki.
4. Rozwój energetyki jądrowej w najbliższej przyszłości wiąże się z zakończeniem budowy bloków wysokiej dyspozycyjności, a także pracami nad przedłużeniem żywotności elektrowni jądrowych na ekonomicznie uzasadniony okres. W dłuższej perspektywie uruchomienie mocy w elektrowniach jądrowych powinno odbywać się poprzez zastępowanie zdemontowanych bloków nowymi blokami wytwórczym spełniającymi wymagania nowoczesne wymagania bezpieczeństwo.
Przyszły rozwój energetyki jądrowej wynika z rozwiązania szeregu problemów, z których głównymi są osiągnięcie pełnego bezpieczeństwa istniejących i nowych elektrowni jądrowych, zamknięcie elektrowni jądrowych, których okres eksploatacji zakończył się, oraz zapewnienie konkurencyjność ekonomiczna energetyki jądrowej w porównaniu z alternatywnymi technologiami energetycznymi.
5. Ważny kierunek w elektroenergetyce dla nowoczesne warunki to rozwój sieci mocy wytwórczych rozproszonych poprzez budowę małych elektrowni, przede wszystkim elektrociepłowni małej mocy z CCGT i GTU
